[發明專利]一種利用時延估計進行轉子碰摩聲發射源定位的方法

有效

• 申請號: 201210397465.6
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102928817A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 鄧艾東;童航;秦康;曹浩
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S5/20
• 分類號: G01S5/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;朱芳雄

1..一種利用時延估計進行轉子碰摩聲發射源定位的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

10）：建立一維線性定位模型：在轉子試驗臺的碰摩導波板上設置第一傳感器（1）和第二傳感器（2）兩個傳感器，轉子碰摩源位于兩個傳感器之間，且轉子碰摩源和兩個傳感器位于同一直線上，轉子碰摩后產生聲發射信號，該聲發射信號被兩個傳感器接收，聲發射信號在傳播中伴隨著衰減和噪聲干擾；

20）：設定衰減系數估計?的初始迭代值和時間延遲估計?的初始迭代值：通過碰摩聲發射試驗裝置采集第一傳感器（1）接收到的聲發射信號x(t)和第二傳感器（2）接收到的聲發射信號y(t)，然后以兩路聲發射信號的能量比作為衰減系數估計?的初始迭代值，最后設定一個時間延遲估計?的初始迭代值；

30）：測算y(t)的真實值與估計值的估計誤差：假設兩路聲發射信號中，y(t)的能量比x(t)的能量小，碰摩源信號先到達第一傳感器（1），然后經一個延遲時間Δτ后到達第二傳感器（2），則根據式（1）測算出y(t)的真實值與估計值的估計誤差：

???式（1）

其中，e(t)表示估計誤差，?表示真實衰減系數α的衰減系數估計，???????????????????????????????????????????????????表示真實時間延遲Δτ的時間延遲估計，?表示第二傳感器（2）接收的信號，此信號是第一傳感器（1）接收到的信號x(t)在延時????之后的信號；

40）：根據估計誤差e(t)，測算下一步迭代步長；

50）：依據式（2），測算出迭代后的時間延遲估計和衰減系數估計；?

??????????式（2）

其中，??表示迭代后的衰減系數估計，?表示迭代前的衰減系數估計，??μ_α表示?的迭代步長，??????表示對迭代前的衰減系數估計的偏導，?表示迭代后的時間延遲估計，??表示迭代前的時間延遲估計，μ_Δτ表示????的迭代步長，?????表示對迭代前的時間延遲估計的偏導；

60）：將步驟50）測算出的迭代后的時間延遲估計和迭代后的衰減系數估計代入式（1），測算出新的估計誤差e(t+1)；

70）：比較步驟30）和步驟60）測算的兩次估計誤差的相對誤差，相對誤差為????，如果相對誤差小于1%，則停止測算，將步驟50）測得的時間延遲估計作為真實時間延遲Δτ，依據式（3），測得碰摩源的位置；如果相對誤差大于等于1%，則將步驟60）中測算出新的估計誤差e(t+1)取代步驟30）中的e(t)，然后重復步驟40）至步驟70）；

S₁=D(D-vΔτ)/2??????????式（3）

其中，S₁為碰摩源到第一傳感器（1）的距離，D表示第一傳感器（1）和第二傳感器（2）之間的距離，v為聲發射波的傳播速度，Δτ表示聲發射波到達兩個傳感器的時間差。

2.按照權利要求1所述的利用時延估計進行轉子碰摩聲發射源定位的方法，其特征在于，在所述的步驟40）中，當步驟30）測算的估計誤差e(t)大于?0.1時，迭代步長依據式（4）測算，

??????????式（4）

當估計誤差e(t)小于等于0.1時，迭代步長依據式（5）測算，

?????????式（5）

其中，μ_α(t+1)表示新的?的迭代步長，μ_Δτ(t+1)表示新的????的迭代步長，a_α、b_α、a_△τ和b_△τ均為步長調整因子，ε(t)表示對誤差矩陣進行線性加權后得到的誤差，?表示估計誤差e(t)對于衰減系數的梯度，?表示估計誤差e(t)對于時間延遲的梯度。?